RANCANG BANGUN ALAT AYAKAN PASIR BERBENTUK KERUCUT DENGAN PENGGERAK MOTOR LISTRIK
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Program Pendidikan Strata 1 pada Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
M. Gerry Ramadhan 1602220022
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG
2021
2
4
6
8
10
MOTTO :
Belajarlah dari kemarin, Hiduplah untuk hari ini, Berharaplah untuk besok. Yang paling penting adalah tidak berhenti untuk bertanya
(Albert Einstein)
Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya.
(QS. Al-Baqarah : 286)
Maka apabila kamu telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain.
(QS. Al-Imran : 73)
Jangan takut untuk bermimpi, bermimpilah setinggi langit.
jika engkau jatuh, engkau akan terjatuh di antara bintang-bintang.
(Penulis)
Kupersembahkan untuk :
Kedua orang tuaku Papa Bambang Hermanto dan Mama Armawati Filiang, yang kucintai
Kakek Alm. H. Suradi dan Nenek Bainah, yang kucintai
Saudara-saudariku, adik-adik yang telah memberikan ku semangat
Dosen Jurusan Teknik Mesin
Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2016 dan Almamaterku.
12
KATA PENGANTAR
Puji s yukur atas kehadiran Allah SWT yan g tak henti -hentinya sa ya ucapkan, karena atas rahmat dan semua hidayah -NY A tu gas akhir ini dapat selesai dengan baik tanpa ada hambatan dan rintangan yan g terjadi selama menyusun tu gas akhir ini. Walaupun demikian semua merupakan tantangan yan g harus dihadapi. Tugas akhir yan g berjudul “Rancang Bangun Alat Ayakan Pasir Berbentuk Kerucut Dengan Penggerak Motor Listrik” dibuat sebagai salah satu s yarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Strata Satu di Universitas Tridinanti Palembang, meskipun menyu sun tugas akhir ini telah selesai, tetap dis adari tugas akhir ini jauh dari kata sempurna, baik dari segi materi, penyajian maupun bahasanya.
Oleh karena itu sangat diharapkan adan ya kritikan dan saran yan g sifatnya membangun guna kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata, perkenankanlah untuk menyam paikan rasa hormat dan rasa terima kasih kepada pihak -pihak yang telah membantu didalam penyu sunan tugas akhir ini, baik secara langsun g maupun tidak langsung.
Khu susn ya kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Hj. N yimas Manisah, MP. Selaku Rektor Universitas
Tridinanti Pale mbang.
14
ABSTRAK
Alat ayakan pasir merupakan alat untuk memisahkan pasir yang masih tercampur dengan batu-batuan dan kotoran-kotoran yang tidak diinginkan, sehingga diperoleh pasir yang bersih dan dapat digunakan untuk bahan campuran adukan semen.
Dari hasil perhitungan berat total drum dan pasir = 13,52 kg, putaran puli yang digerakkan = 233 rpm, panjang sabuk = 75,68 inchi, tegangan bengkok yang terjadi pada poros = b = 37,858 kg/cm2 ≤ dari pada tegangan bengkok yang diizinkan = ̅ = 370 kg/cm2, dan tegangan geser yang terjadi pada pasak = s = 65,453 kg/cm2 ≤ dari pada tegangan geser yang diizinkan pada pasak =
̅
= 290 kg/cm2, Dan tegangan bidang yang terjadi pada pasak adalah = 130,905 kg/cm2≤ dari tegangan bidang yang diizinkan pada pasak adalah ̅ = 370 kg/cm2. Motor listrik yang digunakan = 0,5 hp.
Hasil pengujian alat ayakan pasir yang dilakukan dengan 3 pengujian yaitu untuk pengujian pertama pasir dengan berat = 18 kg membutuhkan waktu 2 menit, untuk pengujian kedua pasir dengan berat = 36 kg membutuhkan waktu 5 menit, untuk pengujian ketiga pasir dengan berat = 54 kg membutuhkan waktu 8 menit.
Kata Kunci : Alat Ayakan Pasir, Motor Listrik, Tegangan.
ABSTRACT
Sand sieve is a tool to separate the sand that is still mixed with rocks and unwanted impurities, so that clean sand is obtained and can be used as a mixture of cement mortar.
From calculation of the total weight of the drum and sand = 13.52 kg, the rotation of the driven pulley = 233 rpm, the length of the belt = 75.68 inches, the bending stress that occurs on the shaft = b = 37.858 kg/cm2 ≤ than the allowable bending stress = ̅ = 370 kg/cm2, and the shear stress that occurs in the post =
s
= 65,453 kg/cm2 ≤ than the allowable shear stress on the post =
̅
= 290 kg/cm2, And the plane stress that occurs in the post is = 130.905 kg/cm2 ≤ than the allowable plane stress in the post is ̅ = 370 kg/cm2. Electric motor used = 0.5 hp.Results of the sand sieve test carried out with 3 tests, namely for the first test of sand with a weight of = 18 kg it took 2 minutes, for the second test of sand with a weight of = 36 kg it took 5 minutes, for the third test of sand with a weight of = 54 kg it took time 8 minutes.
Keywords: Sand Sieve, Electric Motor, Voltage.
16
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN DIPERIKSA DAN DISETUJUI ... ii
HALAMAN DISETUJUI OLEH DOSEN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN TIM PENGUJI ... iv
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... v
MOTTO... vi
KATA PENGANTAR ... vii
ABSTRAK ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I : PENDAHULUAN... 1
1. 1. Latar Belakang ... 1
1. 2. Rumusan Masalah ... 2
1. 3. Batasan Masalah ... 2
1. 4. Tujuan ... 2
1. 5. Manfaat ... 3
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2. 1. Alat Ayakan Pasir ... 4
2. 2. Jenis-jenis Alat Ayakan Pasir ... 4
2. 2. 1. Alat ayakan manual ... 4
2. 2. 2. Alat ayakan otomatis ... 5
2. 2. 3. Alat ayakan berputas otomatis ... 6
2. 3. Pengertian Ayakan ... 7
2. 4. Pengertian Pasir ... 10
2. 4. 1. Jenis-jenis pasir ... 10
2. 5. Rancang Bangun Alat Ayakan ... 11
2. 5. 1. Cara kerja mesin ... 13
2. 7. Rumus-rumus Yang Digunakan ... 13
2. 7. 1. Daya rencana motor penggerak ... 13
2. 7. 2. Momen puntir poros motor penggerak ... 13
2. 7. 3. Kecepetan linier sabuk-V ... 14
2. 7. 4. Panjang keliling sabuk-V ... 14
2. 7. 5. Putaran puli poros yang digerakkan ... 15
2. 7. 6. Daya puli poros yang digerakkan ... 15
2. 7. 7. Momen puntir yang terjadi pada poros puli yang digerakkan ... 16
2. 7. 8. Gaya pada sabuk-V puli yang digerakkan ... 16
2. 7. 9. Tegangan bengkok yang terjadi pada poros ... 16
2. 7. 10. Tegangan bengkok yang diizinkan pada poros ... 17
BAB III : METODOLOGI RANCANG BANGUN ALAT ... 18
3. 1. Diagram Alir Perancangan ... 18
3. 2. Metode Penelitian ... 19
3. 2. 1. Metode studi pustaka ... 19
18
3. 2. 2. Metode studi lapangan ... 19
3. 2. 3. Waktu dan tempat ... 19
3. 3. Rancang Bangun Alat Ayakan Pasir ... 19
3. 4. Prosedur Perancangan dan Perakitan ... 21
3. 4. 1. Alat ... 21
3. 4. 1. Bahan ... 21
3. 5. Cara Kerja Alat Ayakan Pasir ... 22
3. 6. Prosedur Pengujian Alat ... 22
3. 7. Data dan Pembahasan ... 23
3. 8. Analisa ... 23
BAB IV : PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN ALAT ... 24
4. 1. Perhitungan Bagian-bagian Mesin ... 24
4. 1. 1. Daya rencana motor penggerak ... 24
4. 1. 2. Momen puntir rencana... 25
4. 1. 3. Kecepatan linier sabuk-V ... 26
4. 1. 4. Panjang keliling sabuk-V ... 26
4. 1. 5. Putaran puli poros yang digerakkan ... 27
4. 1. 6. Daya pada puli poros yang digerakkan ... 27
4. 1. 7. Momen puntir yang terjadi pada poros puli yang digerakkan ... 28
4. 1. 8. Gaya pada sabuk-V puli yang digerakkan ... 28
4. 1. 9. Menghitung berat poros alat ayakan pasir ... 29
4. 1. 10. Menghitung berat drum ayakan pasir ... 29
4. 1. 11. Menghitung berat pasir ... 30
4. 2. Daya Motor Penggerak ... 30
4. 3. Poros Alat Ayakan Pasir... 31
4. 3. 1. Gaya reaksi pada tumpuan ... 32
4. 3. 2. Tegangan bengkok yang terjadi pada poros ayakan pasir ... 36
4. 3. 3. Ttegangan bengkok yang diizinkan pada poros ayakan pasir ... 36
4. 4. Pasak ... 37
4. 4. 1. Gaya tangensial yang terjadi ... 38
4. 4. 2. Tegangan geser yang terjadi pada pasak ... 38
4. 4. 3. Tegangan geser yang diizinkan pada pasak ... 38
4. 4. 4. Tegangan bidang yang terjadi pada pasak ... 39
4. 4. 5. Tegangan bidang yang diizinkan pada pasak ... 39
4. 4. Pengujian Alat ... 40
4. 5. Analisa Pengujian Alat dan Perhitungan ... 42
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5. 1. Kesimpulan ... 43
5. 2. Saran ... 44 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
20
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2. 1. Alat Ayakan Manual (Konvesional) ... 5
Gambar 2. 2. Alat Ayakan Pasir Otomatis ... 6
Gambar 2. 3. Alat Ayakan Pasir Berputar Otomatis ... 7
Gambar 2. 4. Ukuran Mesh Ayakan... 8
Gambar 2. 5. Ayakan Pelat Berlubang ... 9
Gambar 2. 6. Ayakan Anyaman Kawat ... 9
Gambar 2. 7. Perancangan Alat Ayakan Pasir ... 12
Gambar 2. 8. Panjang Keliling Sabuk ... 14
Gambar 3. 1. Diagram Alir ... 18
Gambar 3. 2. Alat Ayakan Pasir... 20
Gambar 4. 1. Alat Ayakan Pasir yang Dirancang Bangun ... 24
Gambar 4. 2. Panjang Keliling Sabuk-V ... 27
Gambar 4. 3. Poros Ayakan Pasir ... 31
Gambar 4. 4. Batang yang Ditumpu Sederhana Dengan Beban Terpusat ... 31
Gambar 4. 5. Diagram Benda Bebas Alat Ayakan Pasir... 32
Gambar 4. 6. Pasak Terpasang Pada Poros ... 37
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Mencari Momen Pada Poros Ayakan Pasir Lampiran 2. Tampak Depan Alat Ayakan Pasir
Lampiran 3. Tampak Samping Alat Ayakan Pasir Lampiran 4. Pasir Sebelum Diayak
Lampiran 5. Pasir Setelah Diayak
Lampiran 6. Sisa-sisa Kotoran Pasir Setelah Diayak Lampiran 7. Spesifikasi Motor Listrik Yang Digunakan
22
BAB I PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Pasir adalah suatu bahan material yang penting dibidang kontruksi bangunan, baik itu bangunan perumahan tempat tinggal, tempat ibadah, perkantoran, maupun gedung-gedung sarana pendidikan, serta bangunan- bangunan lainnya, Pasir merupakan material butiran yang terdiri dari partikel batuan dan mineral yang terpecah halus, Jenis pasir yang sering kita temui adalah jenis pasir sungai dan pasir gunung, namun pasir tersebut masih kotor dan tercampur dengan material-material lainnya, seperti bebatuan dan sampah-sampah plastik lainnya, harus kita ketahui bahwa yang mempengaruhi baik atau buruknya suatu beton yaitu termasuk pasir, untuk mendapatkan kualitas suatu pasir yang baik terlebih dahulu harus dibersihkan dari sisa-sisa kotoran.
Saat ini masih sering kita jumpai dimana proses pengayakan pasir masih menggunakan cara manual dengan mengandalkan tenaga manusia yang mempekerjakan dua orang bahkan lebih, tetapi proses pengayakan tersebut masih kurang efisien karena dengan cara tersebut pasir yang dihasilkan masih kurang berkualitas terutama pada tingkat kebersihannya.
Dari penjelasan diatas, maka penulis tertarik untuk mengambil tugas akhir dengan judul “Rancang Bangun Alat Ayakan Pasir Berbentuk Kerucut Dengan Penggerak Motor Listrik”
1. 2. Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah yang diangkat dalam rancang bangun alat ayakan pasir berbentuk kerucut dengan penggerak motor listrik, adalah :
1. Bisakah dirancang bangun alat ayakan pasir berbentuk kerucut dengan penggerak motor listrik ?
2. Bisakah alat yang dirancang bangun ini digunakan untuk mengayak pasir ?
1. 3. Batasan Masalah
Mengingat begitu luasnya permasalahan yang dapat dibahas, maka penulis membatasi permasalahannya, yaitu :
1. Merancang gambar kerja.
2. Memperhitungkan daya motor listrik sebagai penggerak dan komponen- komponen utama.
3. Memperhitungkan besar tegangan-tegangan yang terjadi dan pemilihan bahan.
4. Pembuatan dan perakitan alat.
5. Uji coba alat.
1. 4. Tujuan
Adapun tujuan rancang bangun alat ayakan pasir berbentuk kerucut dengan penggerak motor listrik, adalah :
1. Menyediakan alat ayakan pasir dengan harga terjangkau.
2. Untuk membantu masyarakat pekerja bangunan mendapatkan pasir yang lebih berkualitas.
3. Mengurangi penggunaan tenaga manusia dalam proses pengayakan pasir.
24
1. 5. Manfaat
Manfaat dari rancang bangun alat ayakan pasir berbentuk kerucut dengan penggerak motor listrik, yaitu:
1. Masyarakat dapat memiliki alat ayakan pasir.
2. Pasir yang di ayak bersih dari sisa-sisa kotoran secara keseluruhan.
3. Dapat mempermudah dan mempercepat proses pengayakan pasir.
DAFTAR PUSTAKA
1. Asiacon. (2018, 01 26). Definisi, fungsi dan jenis-jenis pasir. Dipetik 08 sabtu, 2019, dari asiacon.co.id: https://asiacon.co.id
2. Sularso,Ir,MSME dan suga kiyokatsu. Dasar perancanaan elemen mesin.
Cetakan Ke Sebelas, PT. Pradnya, Jakarta, 2017.
3. Menggambar Mesin Menurut Standart ISO, G. Takeshi Sato, N Sugiato. H 4. Rusdiyantoro, A. P. (2013). Rancangan Pembuatan Mesin Pengayak Pasir
Untuk Meningkatkan Produktivitas Kerja Operator. Mesin pengayak pasir, Operator, Pasir, Produktifitas kerja , 41.
5. Gere, J. M., & Timoshenko, S. P. (1878-1972). Mechanics of Material (3 ed.).
New York: Chapman & Hall.
6. Rudenko, N. Material Handling Equipment.
7. Jain. R, K, Machine Design. Khanna Publishers delhil, 3 rd Esition, New Delhi, 1983.
